In-Budget : Planetarium Forum

ซูเปอร์โนวาเป็นการระเบิดอย่างรุนแรงของดาวซึ่งมีแหลายแบบ ที่เกิดกับซูเปอร์โนวา 1987 เอ เกิดจากกับยุบตัวของดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายเท่า (อย่างน้อย 8 เท่า) ดาวฤกษ์ทุกดวงคงอยู่ได้ด้วยสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงของตัวมันเองที่พยายามดึงเนื้อสารของดาวเข้าหาศูนย์กลางกับแรงต้านที่เกิดจากความร้อนด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ใจกลาง แต่ดาวฤกษ์ทุกดวงมีเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในปริมาณที่จำกัด ดาวดวงที่หนักกว่าส่องสว่างมากกว่าและใช้เชื้อเพลิงเหล่านั้นหมดไปรวดเร็วกว่าดาวที่มีมวลน้อยกว่า ดวงอาทิตย์ของเราคงอยู่มาได้ราว 4,600 ล้านปีมาแล้ว และจะหมดอายุขัยในอีกประมาณ 5,000 ล้านปี
ในทางกลับกันดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 10 เท่ากลับมีอายุเพียง 10 ล้านปีเท่านั้น เมื่อดาวฤกษ์เหล่านี้ถึงวาระสุดท้ายของวิวัฒนาการ เชื้อเพลิงไม่เหลือมากพอที่จะทำให้ดาวคงอยู่ได้อีกต่อไป มันจะเกิดธาตุหนักที่แกนกลาง ความโน้มถ่วงของดาวทำให้ดาวยุบตัวลงอย่างฉับพลันและระเบิดอย่างรุนแรง การระเบิดครั้งหนึ่งอาจใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงหรือไม่กี่วันจนสว่างที่สุด พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากซูเปอร์โนวาอาจเทียบได้กับพลังงานที่ดวงอาทิตย์ของเราผลิตออกมาในรอบหนึ่งปีนับหมื่นล้านเท่า ขณะที่ซูเปอร์โนวาเปล่งแสงสว่างที่สุด อาจสว่างกว่าดาราจักรที่มันอยู่ด้วยซ้ำไป
ซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ในดาราจักรทางช้างเผือกที่มีสมาชิกเป็นดาวฤกษ์ราวหนึ่งแสนล้านดวง นักดาราศาสตร์คะเนว่ามีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นราว 3-4 ครั้งต่อศตวรรษ แต่เราเห็นมันได้น้อยครั้งกว่านี้มาก เป็นเพราะส่วนใหญ่ซูเปอร์โนวาถูกบดบังโดยเมฆหมอกของฝุ่นและแก๊สระหว่างดาว เราจึงเห็นซูเปอร์โนวาในดาราจักรของเราได้เฉพาะที่อยู่ห่างจากเราไม่มากนัก ส่วนกรณีของซูเปอร์โนวา 1987 เอ อยู่ในดาราจักรเพื่อนบ้าน สามารถมองเห็นได้เพราะมันอยู่ในทิศทางห่างจากแนวระนาบทางช้างเผือก จึงไม่มีฝุ่นมืดระหว่างดาวมาบดบัง

ที่มา:
http://thaiastro.nectec.or.th/library/sn1987a/sn1987a.html

การพยากรณ์พายุสุริยะ

ดังจะเห็นได้ชัดแล้วว่า ลมสุริยะหรือพายุสุริยะมีฤทธิ์เดชและอิทธิพลต่อโลกมากพอสมควร และสามารถสร้างความเสียหายแก่โลกได้ระดับหนึ่ง ดังนั้นจึงต้องมีการเฝ้าติดตามดวงอาทิตย์เพื่อพยากรณ์พายุที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า เพื่อจะได้เตรียมการรับมือกับปัญหาที่อาจเกิดจากลมสุริยะได้อย่างทันท่วงที      เราสามารถคาดการณ์สภาพลมฟ้าอากาศบนโลกและบรรยากาศชั้นล่างได้ จากการพยากรณ์ของกรมอุตุนิยมวิทยา ถึงแม้ว่าวิทยาการด้านอุตุนิยมวิทยามีการพัฒนามาเป็นเวลานานและมีความก้าวหน้าความแม่นยำสูงมาก แต่สำหรับการพยากรณ์ลมฟ้าอากาศในชั้นบรรยากาศเบื้องสูงหรือสภาพต่าง ๆ เหนือชั้นบรรยากาศของโลกไปนั้น ยังเป็นศาสตร์ที่เพิ่งเริ่มต้นตั้งไข่เท่านั้น ประสิทธิภาพในการพยากรณ์ขึ้นอยู่กับความเข้าใจกลไกทั้งหมดของระบบบรรยากาศเบื้องสูงและสภาพเหนือบรรยากาศโลกขึ้นไปรวมทั้งปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ซึ่งยังมีข้อจำกัดอยู่มาก การพยากรณ์บรรยากาศชั้นสูงในปัจจุบันนี้จึงเป็นการสังเกตการณ์จากการเกิดแฟลร์และโพรงคอโรนาเป็นสำคัญ      ตามที่เราได้ทราบแล้วว่า การประทุของลมสุริยะจะเกิดจากแฟลร์ขนาดใหญ่ที่มักเกิดบริเวณกระจุกของจุดดำหรืออาจเกิดจากคอโรนัลแมสอีเจกชัน ดังนั้นการจะรู้ว่าจะมีลมสุริยะรุนแรงพัดมาถึงโลกอาจพอคาดการณ์ได้จากแฟลร์ขนาดใหญ่หรือกระจุกจุดดำ หากกระจุกจุดดำมีตำแหน่งที่จะพาดผ่านหน้าดวงอาทิตย์ และหากมีการปะทุของแฟลร์ในช่วงที่หันมาทางโลกพอดี ก็มีโอกาสมากที่โลกจะถูกกระหน่ำโดยพายุสุริยะ

สัญญาณอันตราย เมื่อใดที่พบแฟลร์มีการบิดตัวเป็นรูปตัวเอส (S) อย่างนี้บนดวงอาทิตย์ มักจะตามมาด้วยการปะทุอย่างรุนแรงของลมสุริยะ

     รูปร่างของแฟลร์บริเวณกระจุกจุดดำก็อาจถือเป็นสิ่งบอกเหตุได้ว่าจะทำให้เกิดการระเบิดใหญ่ นักดาราศาสตร์ได้สังเกตพบว่า เมื่อใดที่แฟลร์มีการบิดตัวอย่างรุนแรง อาจเป็นจุดเริ่มต้นของการตัดขาดและลัดวงจรของสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นจุดกำเนิดของการระเบิดอย่างรุนแรงได้

ขณะนี้มีดาวเทียมหลายดวงที่มีหน้าที่คอยเฝ้าสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ตลอดเวลา ทำให้สามารถแจ้งเหตุการกระโชกของลมสุริยะที่เกิดจากคอโรนัลแมสอีเจกชันล่วงหน้าได้ประมาณ 1 หรือ 2 วันก่อนที่จะพัดมาถึงโลก ส่วนลมสุริยะที่แรงและเร็วที่สุดจะสามารถเตือนล่วงหน้าได้ประมาณครึ่งชั่วโมง เวลาเท่านี้ถือว่าเพียงพอสำหรับโรงไฟฟ้าที่จะเตรียมการระบบจ่ายไฟหรือระบบป้องกันฉุกเฉิน เพื่อรับมือกับความแปรปรวนที่จะเกิดขึ้นจากสนามแม่เหล็ก และยังนานพอที่จะเตือนนักดาราศาสตร์และประชาชนให้ตื่นขึ้นมาดูแสงเหนือ-แสงใต้ได้      ระยะเวลาล่วงหน้าของการพยากรณ์นี้ถูกจำกัดจากหลายปัจจัย เช่นโดยธรรมชาติที่มีอายุสั้นของแฟลร์ และโดยความที่ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงกลไกการเกิดแฟลร์และคอโรนัลแมสอีเจกชัน ตำแหน่งการสังเกตการณ์ยังเป็นอุปสรรคสำคัญในการพยากรณ์อีกด้วย การสังเกตการณ์จากโลกและดาวเทียมบริเวณโลกจะมองเห็นผิวของดวงอาทิตย์ได้เฉพาะด้านที่หันเข้าสู่โลกเท่านั้น แต่ไม่สามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นบนผิวดวงอาทิตย์ด้านตรงข้ามได้เลย หากสามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ฝั่งตรงข้ามได้แล้ว นักดาราศาสตร์คงจะสามารถพยากรณ์การเกิดพายุสุริยะล่วงหน้าได้นานขึ้น      ความหวังของนักดาราศาสตร์เริ่มสดใสขึ้นเมื่อดาวเทียมโซโฮ (SOHO) สามารถมองเห็นสภาพของดวงอาทิตย์ฝั่งตรงข้ามได้ ทั้ง ๆ ที่ตัวดาวเทียมเองอยู่ในตำแหน่งด้านหน้าของดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับโลก      เคล็ดลับของโซโฮอาศัยหลักการว่า ลมสุริยะที่พัดออกจากดวงอาทิตย์จะพัดพาอะตอมไฮโดรเจนที่กระจัดกระจายอยู่บริเวณสุริยะชั้นในไปรวมตัวเป็นชั้นของไฮโดรเจนโดยรอบ จนดูเหมือนกับว่ามีฟองก๊าซไฮโดรเจนล้อมรอบระบบสุริยะชั้นใน ฟองไฮโดรเจนนี้มีความหนาแน่นประมาณ 100 อะตอมต่อลิตร ถึงแม้ว่าจะเบาบางมาก แต่ก็ยังหนาแน่นพอที่จะเรืองแสงอัลตราไวโอเลตได้ เมื่อรังสีที่ปล่อยจากบริเวณกลุ่มจุดดำหรือแฟลร์บนดวงอาทิตย์กระทบถูกผนังของฟองนี้ จะกระตุ้นให้มีการเรืองแสงอัลตราไวโอเลตบริเวณที่ตรงกับด้านที่เกิดแฟลร์บนดวงอาทิตย์ซึ่งตรวจจับได้โดยกล้องสวอน (SWAN-Solar Wind Anisotropies) ของโซโฮ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่เราสามารถรับรู้ถึงการปะทุของแฟลร์บนดวงอาทิตย์ที่อยู่ด้านตรงข้ามกับโลกได้ โดยการสังเกตการเรืองแสงของฟองไฮโดรเจนนี้ ภาพของจุดเรืองแสงที่ปรากฏบน "จอ" นี้จะเคลื่อนที่ไปตามการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์

ดาวเทียมโซโฮอาศัยการสังเกตการเรืองแสงอัลตราไวโอเลตที่ผิวของฟองไฮโดรเจนที่ล้อมรอบระบบสุริยะชั้นใน ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นบริเวณปั่นป่วนของดวงอาทิตย์ได้ตั้งแต่ตอนที่ยังอยู่ที่ด้านไกลของดวงอาทิตย์      ภาพชุดนี้เป็นภาพถ่ายในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตที่ถ่ายโดยกล้อง SWAN ของโซโฮ ครอบคลุมพื้นที่ทั่วทั้งท้องฟ้า วงกลมสีฟ้าทางขวาคือภาพท้องฟ้าซีกฟ้าที่ตรงกับด้านหลังของดวงอาทิตย์ วงกลมสีฟ้าทางซ้ายคือภาพท้องฟ้าซีกที่ตรงกับด้านหลังโลก ส่วนวงกลมสีเขียวทางขวา เป็นภาพดวงอาทิตย์ด้านใกล้โลกในขณะนั้นที่ถ่ายโดยกล้อง EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope)

     ภาพชุดถ่ายเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม 2539 ในภาพนี้ วงกลมซ้ายซึ่งแสดงซีกท้องฟ้าไกลของดวงอาทิตย์มีการเรืองแสงอัลตราไวโอเลต แสดงว่ามีรังสีอัลตราไวโอเลตเข้มข้นถูกสาดออกจากแฟลร์ขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านไกลของดวงอาทิตย์ ในขณะเดียวกันที่ภาพถ่ายดวงอาทิตย์ (สีเขียว) ยังไม่เห็นแฟลร์ใหญ่นี้เลย


     ภาพถ่ายท้องฟ้าและดวงอาทิตย์ที่ถ่ายเมื่อ 10 วันหลังจากนั้น (ภาพชุดล่าง) บริเวณเรืองแสงของท้องฟ้าที่เคยปรากฏทางด้านไกลของดวงอาทิตย์ได้เคลื่อนมาอยู่ที่ด้านใกล้ของดวงอาทิตย์แล้ว ในขณะเดียวกันภาพถ่ายโดยตรงของดวงอาทิตย์ (สีเขียว) ก็ปรากฏแฟลร์ขนาดใหญ่ที่เป็นต้นกำเนิดของการเรืองแสงนั้นได้หมุนมาปรากฏอยู่ที่ด้านหน้าของดวงอาทิตย์พอดี


     ภาพของฉากหลังของฟองไฮโดรเจน ถ่ายเมื่อวันที่ 7 มีนาคม 2540 ซึ่งเป็นช่วงที่ดาวหางเฮล-บอพพ์เข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ชั้นไฮโดรเจนขนาดใหญ่ดาวหางได้บังรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์เอาไว้ จึงปรากฏเงาของดาวหางเฮล-บอพพ์ในภาพนี้ด้วย (ขีดยาวสีดำด้านบน)

คาดหมายความเสียหายที่จะเกิดในรอบนี้

     ในขณะนี้ (ต้นปี 2543) จำนวนจุดดำบนดวงอาทิตย์กำลังเพิ่มจำนวนขึ้นตามลำดับตามวัฎจักรของดวงอาทิตย์ ช่วงสูงสุดของวัฏจักรสุริยะจะกินระยะเวลายาวนานพอสมควร โดยอาจจะนานหลายเดือนหรืออาจเกิน 1 ปี สำหรับช่วงสูงสุดในครั้งนี้คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงตั้งแต่กลางปี พ.ศ. 2543 จนถึงกลางปี 2544

     คาดว่าการขึ้นถึงจุดสูงสุดของวัฎจักรรอบนี้น่าจะเป็นครั้งที่สร้างความเสียหายมากที่สุด แต่สาเหตุไม่ใช่เพราะว่าความปั่นป่วนของดวงอาทิตย์จะมีความรุนแรงมากกว่ารอบอื่น หากเป็นเพราะในปัจจุบันมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ มากมายที่อ่อนไหวต่อลมสุริยะมากกว่าเมื่อ 11 ปีที่แล้วมาก อาทิเช่น โทรศัพท์มือถือ วิทยุติดตามตัว ระบบนำร่องด้วยจีพีเอส เป็นต้น เทคโนโลยีเหล่านี้ ล้วนต้องพึ่งพาระบบดาวเทียมสื่อสาร ซึ่งลอยตัวอยู่เหนือชั้นบรรยากาศโลกนับหมื่นกิโลเมตร หากดาวเทียมสื่อสารที่ใช้งานอยู่เกิดเสียหายหรือขัดข้องจากการถูกโจมตีของลมสุริยะ ย่อมส่งผลให้เกิดความเสียหายอย่างมากทั้งทางเศรษฐกิจและในด้านความปลอดภัย ดังนั้นผู้ที่ใช้เทคโนโลยีดาวเทียมจึงจำเป็นต้องมีแผนสำรองเอาไว้ในช่วงเวลาดังกล่าวเผื่อระบบดาวเทียมเกิดขัดข้องจริง ๆ นักเดินเรืออาจจะต้องพกแผนที่กับเข็มทิศออกเดินเรือด้วย เพราะวิธีบอกตำแหน่งแบบโบราณอย่างนี้อาจจำเป็นต้องนำมาใช้ หากระบบจีพีเอสขัดข้องในระหว่างเดินเรือ เป็นต้น

     จะเห็นว่า ผลเสียที่เกิดขึ้นนั้น จะเกิดขึ้นกับดาวเทียมเป็นส่วนใหญ่ซึ่งอยู่เหนือชั้นบรรยากาศโลก แต่จะไม่มีผลร้ายโดยตรงกับร่างกายหรือชีวิตของมนุษย์ที่อยู่บนพื้นโลก เพราะอนุภาคอันตรายจากดวงอาทิตย์ไม่สามารถทะลุทะลวงเข้ามาถึงพื้นโลกได้ เนื่องจากโลกของเรามีเกราะกำบังหลายชั้น ทั้งวงแหวนแวนอัลเลนและบรรยากาศของโลก แม้แต่นักบินอวกาศที่ปฏิบัติหน้าที่อยู่บนอวกาศ ก็ยังคงปลอดภัยจากลมสุริยะเพราะมียานอวกาศและชุดอวกาศเป็นสิ่งคุ้มกันอย่างดีอยู่แล้ว

     ถึงตอนนี้เราได้รู้จักกับลมสุริยะ พายุสุริยะ ตลอดจนปรากฏการณ์ข้างเคียงต่าง ๆ รวมถึงธรรมชาติของดวงอาทิตย์ได้ในระดับหนึ่ง หวังว่าเราคงจะประเมินภาพคร่าว ๆ ของผลกระทบจากพายุสุริยะที่จะเกิดขึ้นในช่วงปี 2543-44 นี้ได้พอสมควร และสามารถพิจารณาได้ว่าควรจะตื่นกลัวหรือตื่นเต้นกับปรากฏการณ์ธรรมชาตินี้มากน้อยเพียงใด

ที่มา:
http://thaiastro.nectec.or.th/library/solarstormfacts/solarstormfacts4.html

        ในช่วง 70 ปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานเพิ่มขึ้นมาอย่างต่อเนื่องว่าสสารที่เรารู้จัก จับต้องได้ สังเกตได้ อาจจะไม่ใช่สสารที่เป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของเอกภพ ... เอาเข้าจริงๆ สสารที่เรารู้จักกลับกลายเป็นเพียงเสี้ยวหนึ่งของมวลรวมของเอกภพ คือเพียง 4% เท่านั้น ส่วนอีก 96% ปัจจุบันนักดาราศาสตร์เชื่อว่าประกอบด้วยสสารมืด (Dark Matter) 22% กับพลังงานมืด (Dark Energy) อีก 74% ในครั้งนี้เรามาเริ่มกันด้วยสิ่งที่เข้าใจง่ายกว่า คือ สสารมืด


        ถึงจะเป็นสิ่งที่เข้าใจง่ายกว่าแต่ปัจจุบันสสารมืดก็ยังเป็นปัญหาปลายเปิดที่ใหญ่ที่สุดปัญหาหนึ่งในวิชาดาราศาสตร์ เราเริ่มรู้จักสสารมืดเมื่อปี ค.ศ. 1933 เมื่อฟริตซ์ ซวิกกี นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันสังเกตกระจุกดาราจักรโคมา ซึ่งเป็นกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่ประกอบด้วยสมาชิกดาราจักรกว่าพันดวงอยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 320 ปีแสงทางกลุ่มดาวเส้นผมของเบเรนิส กระจุกดาราจักรโคมาเป็นกระจุกดาราจักรที่อยู่ในระยะห่างพอดิบพอดีที่เราจะศึกษาการเคลื่อนที่ของแต่ละดาราจักรในกระจุกได้ ไม่ใกล้เกินไปจนเรามองไม่เห็นภาพรวมและไม่ห่างเกินไปจนยากที่จะศึกษา ซวิกกีศึกษาความเร็วที่ดาราจักรสมาชิกของกระจุกดาราจักรเวอร์โกโคจรรอบศูนย์กลางกระจุกดาราจักรและพบว่าดาราจักรสมาชิกแต่ละดวงนั้นโคจรเร็วกว่าที่ควรจะเป็นมาก หากมวลรวมของกระจุกดาราจักรโคมามีอยู่เพียงเท่ากับมวลของดาราจักรทั้งหมดรวมกันแล้ว ดาราจักรแต่ละดวงโคจรด้วยความเร็วเท่าที่วัดได้ สมาชิกของโคมาก็จะพุ่งไปคนละทิศคนละทางไม่อยู่รวมกันเป็นกระจุกเว้นแต่ว่าจะมี “มวลที่มองไม่เห็น” ดึงดูดดาราจักรสมาชิกเข้าไว้ด้วยกัน ซวิกกีประมาณว่าโคมาจะต้องประกอบด้วยมวลที่มองไม่เห็นอีกกว่า 400 เท่าของมวลกาแล็กซีที่มองเห็นได้ทั้งหมดรวมกันกระจุกดาราจักรจึงจะยึดรวมกันอยู่ได้อย่างที่เป็น ปัญหาคือมวลอีก 400 เท่านั้นจะมาจากไหน?


        นั่นคือจุดที่นักดาราศาสตร์เริ่มรู้จักสสารมืด แต่หลักฐานที่มีในระยะแรกก็ยังค่อนข้างคลุมเครือและการค้นพบของซวิกกีก็ไม่ได้รับการยอมรับในวงกว้างนัก จวบจนเวลาล่วงเลยมา 40 ปี ในปี ค.ศ. 1975 นักดาราศาสตร์จึงได้ค้นพบหลักฐานสำคัญอีกประการหนึ่งที่บ่งชี้ว่ามีมวลที่มองไม่เห็นในเอกภพ ครั้งนี้นักดาราศาสตร์ไม่ได้ศึกษากระจุกดาราจักรทั้งกระจุก แต่ศึกษาดาราจักรกังหันใกล้ๆ หลายดาราจักรที่สามารถศึกษาการหมุนรอบตัวได้อย่างละเอียด หากมวลส่วนใหญ่ของ     ดาราจักรอยู่ในตัวดาราจักรที่เราสังเกตได้หรือคืออยู่ตรงกลางๆ ของตัวดาราจักร ความเร็วการหมุนรอบตัวเองของแต่ละส่วนของกังหันก็ควรจะลดลงตามระยะห่างจากศูนย์กลางดาราจักร เหมือนกับระบบสุริยะที่มวลส่วนใหญ่อยู่ตรงกลาง (คือดวงอาทิตย์) ความเร็วที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ก็จะลดหลั่นไปตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ดาวพุธโคจรเร็วกว่าโลก โลกโคจรเร็วกว่าดาวอังคาร ดาวอังคารโคจรเร็วกว่าดาวพฤหัส ฯลฯ แต่สิ่งที่พบจากการสังเกตดาราจักรกังหันกลับเป็นว่าความเร็วในการหมุนรอบตัวเอง ณ จุดต่างๆ ของแขนกังหันมีความเร็วค่อนข้างคงที่ไม่ว่าจะออกห่างจากศูนย์กลางไปเท่าใด นักดาราศาสตร์มีทางเลือกสองแนวทางที่จะอธิบายปรากฏการณ์นี้ ทางแรกคือกลศาสตร์นิวตันที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแม่นยำขนาดส่งมนุษย์ไปลงดวงจันทร์ได้ อาจจะใช้การไม่ได้กับระบบที่ใหญ่ขนาดดาราจักร ซึ่งฟังดูไม่เข้าท่า เพราะจะนำไปสู่คำถามใหญ่กว่าที่ว่าทำไมกลศาสตร์นิวตันถึงใช้ไม่ได้กับระบบขนาดใหญ่ ทางที่สองคือยอมรับว่ามวลราว 90% ของดาราจักรไม่ได้อยู่ตรงกลางตัวดาราจักรที่สังเกตได้ แต่อยู่โดยรอบดาราจักรในบริเวณที่เราส่องกล้องไปเท่าไหร่ก็พบแต่ความว่างเปล่า มองทะลุไปเห็นดาวเบื้องหลังได้ราวกับว่าไม่มีอะไรอยู่ตรงที่นั้น ซึ่งก็น่าอึดอัดไม่แพ้ทางเลือกแรก แต่ก็ยังฟังดูเป็นไปได้มากกว่า การค้นพบนี้เป็นการยืนยันแนวคิดเรื่องสสารที่มองไม่เห็นในเอกภพของซวิกกี


        นับตั้งแต่นั้นมาเรื่องของมวลที่มองไม่เห็นหรือสสารมืดก็มีหลักฐานอื่นมายืนยันอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสังเกตปรากฏการณ์เลนส์แรงโน้มถ่วง (Gravitational Lensing) รอบกระจุกดาราจักรมวลมากที่สามารถเบี่ยงเบนทิศทางการเดินทางของแสงจากดาราจักรที่อยู่ไกลออกไปให้รวมกันมายังผู้สังเกตได้เหมือนเลนส์นูนรวมแสง ยิ่งกระจุกดาราจักรมีมวลมากก็ยิ่งเบนทิศทางของแสงได้มาก การสังเกตนี้ทำให้พบว่ากระจุกดาราจักรขนาดใหญ่ทุกกระจุกมี “กำลังรวมแสง” มากกว่าที่มวลของดาราจักรที่เรามองเห็นจะรวมได้ เว้นแต่มีมวลที่มองไม่เห็นมาช่วยดึงทิศทางของแสงให้เบี่ยงมารวมกัน

 
        นักดาราศาสตร์จำนวนมากได้พยายามศึกษาสสารมืดด้วยหลายแนวทาง ในช่วงแรกเรายังไม่แน่ใจว่าสสารมืดนั้นเป็นวัตถุท้องฟ้าจำพวกที่ตรวจพบได้ยากมากจนไม่มีใครมองเห็นหรือไม่ เช่นอาจจะเป็นดาวแคระน้ำตาลหรือเศษดาวเคราะห์น้อยที่ส่องสังเกตได้ยาก หรืออาจจะเป็นวัตถุเย็นอื่นที่แผ่รังสีน้อยมาก และต่อมาก็สันนิษฐานว่าสสารมืดอาจจะเป็นดาวมืดๆ ขนาดเล็กๆ แต่มวลมากที่โคจรอยู่รอบดาราจักรในระยะไกลๆ และไม่แผ่รังสี แต่การค้นหาที่ผ่านมาตลอดกว่า 20 ปีมานี้ก็พบว่าสสารมืดไม่น่าจะเป็นวัตถุจำพวกที่กล่าวมา ย้ำว่าคำว่า “มืด” ในที่นี้ไม่ได้หมายความว่ามวลที่มองไม่เห็นนั้นมีสีดำ แต่หมายถึงว่าเราไม่รู้จริงๆ ว่ามันคืออะไร คล้ายกับนักสำรวจยุคโบราณเรียกทวีปอาฟริกาว่า กาฬทวีป เพราะไม่ค่อยมีใครบุกป่าฝ่าดงเข้าไปสำรวจเลยไม่มีใครรู้จักคุ้นเคย หากสสารมืดเป็นวัตถุที่มีสีดำนักดาราศาสตร์ก็คงค้นพบไปแล้วโดยรอให้สสารมืดโคจรผ่านหน้าวัตถุที่สว่างๆ แล้วดูเงาดำๆ ที่เคลื่อนที่ผ่านหน้า แต่ด้วยความที่มวลที่มองไม่เห็นนี้โปร่งแสงโดยสมบูรณ์ การสังเกตด้วยกล้องทุกชนิดตั้งแต่กล้องวิทยุจนถึงรังสีแกมมาที่ใช้สังเกตคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงไม่สามารถใช้ค้นหาสสารมืดได้


        ถึงขณะนี้นักดาราศาสตร์แบ่งออกเป็นสองค่าย ค่ายแรกคือพวกที่เชื่อว่าสสารมืดน่าจะมีจริง และน่าจะอยู่ในรูปของ “อนุภาคมูลฐานขนาดใหญ่ที่ไม่ค่อยสุงสิงกับใคร” (Weakly interacting massive particles หรือ WIMP) ซึ่งต้องอยู่ในรูปของอนุภาคที่มีมวลมากที่เรายังไม่รู้จักและไม่ทำปฏิกริยากับอนุภาคอื่นใดเลยแม้แต่กับแสง จึงเดินทางท่องไปในจักรวาลได้อย่างเสรีรวมทั้งเดินทางผ่านร่างกายของเราได้โดยไม่ชนกับอะไรเลย นักดาราศาสตร์จำนวนไม่น้อยในค่ายนี้หวังว่าการทดลองลาร์จ แฮดรอน คอไลเดอร์ อาจจะสามารถสร้างสสารมืดจำพวก WIMP ขึ้นมาจากการยิงโปรตอนพลังงานสูงมาชนกันและไขปริศนาเรื่องสสารมืดก็เป็นได้ ส่วนอีกค่ายย้อนกลับไปที่แนวคิดที่ว่าความเร็วในการหมุนรอบตัวของดาราจักรที่คงที่นั้นไม่ได้เดินทางจากสสารมืดแต่เกิดจากกฏนิวตันใช้ไม่ได้สำหรับวัตถุขนาดใหญ่เช่นกาแล็กซี นักดาราศาสตร์ในค่ายนี้เสนอทฤษฏีแรงโน้มถ่วงใหม่ เรียกว่า “กฏนิวตันฉบับปรับปรุง” (Modified Newtonian Dynamics หรือ MOND) ที่แก้ไขกลศาสตร์นิวตันสำหรับใช้อธิบายปรากฏการณ์นี้โดยเฉพาะ เห็นได้ชัดว่านักดาราศาสตร์สองค่ายนี้พูดกันคนละภาษา และส่อแววว่าจะทะเลาะกันในงานประชุมวิชาการอยู่เรื่อย แต่ท่านผู้อ่านก็ไม่จำเป็นต้องเลือกข้างครับ หากติดตามต่อไปผมเชื่อว่าปริศนาเรื่องสสารมืดและมวลที่มองไม่เห็นนี้น่าจะกระจ่างชัดภายในชั่วชีวิตเรา

ข้อมูลอ้างอิง

1.   http://apod.nasa.gov/apod/ap020203.html
2.   http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing
3.   http://en.wikipedia.org/wiki/Massive_compact_halo_object

เรียบเรียงโดย

     นายวิภู   รุโจปการ

ที่มา:
http://www.narit.or.th/index.php?option=com_content&view=article&id=233:-dark-matter&catid=12:astronomical-article&Itemid=16

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติได้กำหนดแผนในการก่อสร้าง หอดูดาวภูมิภาคสำหรับประชาชน 5 เครือข่าย โดยคณะรัฐมนตรีมีมติเห็นชอบเมื่อวันที่ 24 มีนาคม 2552 ระยะเวลา 4 ปี ( 2552-2555 ) วงเงิน 460 ล้านบาท ได้แก่             - เครือข่ายภาคกลางตอนล่างและภาคตะวันออก ที่จังหวัดฉะเชิงเทรา             - เครือข่ายภาคใต้ ที่จังหวัดสงขลา             - เครือข่ายภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน ที่จังหวัดขอนแก่น             - เครือข่ายภาคเหนือตอนล่างและภาคกลางตอนบน ที่จังหวัดพิษณุโลก             -เครือข่ายภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง  ที่จังหวัดนครราชสีมา

            การก่อสร้างหอดูดาวภูมิภาคจะทำให้ประเทศไทยมีโครงสร้างพื้นฐานทางดาราศาสตร์ที่มีมาตรฐานและมีศักยภาพสูง สามารถให้การบริการวิชาการและระบบสารสนเทศทางดาราศาสตร์อย่างมีประสิทธิภาพ และกระจายโอกาสในการบริการวิชาการทางด้านดาราศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศได้อย่างทั่วถึงทุกภูมิภาคของประเทศอย่างทัดเทียม และมีการถ่ายทอดสัญญาณและสารสนเทศจากหอดูดาวแห่งชาติฯในการให้บริการวิชาการแก่ชุมชน สนับสนุนการเรียนการสอนและการวิจัยในโรงเรียนและสถาบันการศึกษา รวมทั้งเป็นแหล่งท่องเที่ยวทางวิชาการและแหล่งเรียนรู้ด้านดาราศาสตร์ประจำท้องถิ่น สร้างสังคมแห่งการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ให้แก่ชุมชน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหอดูดาวภูมิภาคในจังหวัดสงขลา ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการพัฒนาด้านการศึกษา วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีในเขตสามจังหวัดชายแดนภาคใต้
            ในปีงบประมาณ พ.ศ.2552 – 2554 สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติได้รับงบประมาณเฉพาะในการก่อสร้างหอดูดาวภูมิภาค 2 แห่ง คือ หอดูดาวภูมิภาค จังหวัดนครราชสีมา และจังหวัดฉะเชิงเทรา
            และในปีงบประมาณต่อไปคาดว่าจะได้รับงบประมาณในการเตรียมการก่อสร้างหอดูดาวภูมิภาคอีก 2 แห่ง คือ หอดูดาวภูมิภาค จังหวัดขอนแก่น และจังหวัดสงขลา
            แต่ละหอดูดาวภูมิภาคจะประกอบไปด้วย อาคารสำนักงาน อาคารฉายดาวและท้องฟ้าจำลอง ห้องประชุม หอดูดาวและดาดฟ้าตั้งกล้องโทรทรรศน์ ลานดูดาว ลานแคมป์ปิ้ง อาคารที่พัก และสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ
            ทั้งนี้ สถาบันฯ มีแผนที่จะให้หอดูดาวภูมิภาคสำหรับประชาชนแต่ละแห่ง มีอุปกรณ์ทางดาราศาสตร์ ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5เมตร เครื่องถ่ายภาพซีซีดี และเครื่องบันทึกสเปกตรัม  และประกอบไปด้วยเครื่องตรวจวัดสภาพอากาศและเครื่องตรวจวัดปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ เพื่อใช้ติดตามภาวะโลกร้อน
            นอกจากเครือข่ายที่จะจัดตั้งทั้ง 5 แห่งแล้ว  สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติยังร่วมกับมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในการสร้างเครือข่ายภาคเหนือตอนบนที่หอดูดาวสิรินธรมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จังหวัดเชียงใหม่ อีกด้วย

ที่มา:
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
http://www.narit.or.th/index.php?option=com_content&view=article&id=16:provincial-observatory&catid=11:provincial-observatory&Itemid=14

ถ้าเป็นส่วนนิวเคลียสของดาวหาง โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณไม่ถึงสิบกิโลเมตร มีบ้างเหมือนกันที่มีขนาดใหญ่มาก ๆ หลายสิบกิโลเมตรอย่างเช่นดาวหางเฮล-บอปป์ มีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 40 กิโลเมตร ในช่วงที่ดาวหางเข้าใกล้ระบบสุริยะชั้นใน น้ำแข็งในนิวเคลียสจะระเหิดออกและพ่นออกมาเป็นก้อนเมฆที่ห่อหุ้มนิวเคลียสโดยรอบซึ่งเรียกว่า หัว หรือโคม่า โคม่าของดาวหางมีขนาดหลายหมื่นกิโลเมตร ส่วนหางของดาวหางนั้นยาวหลายล้านกิโลเมตร หรืออาจยาวเป็นพันล้านกิโลเมตรก็ได้






วิมุติ วสะหลาย

ที่มา:
http://thaiastro.nectec.or.th/library/faqs/faq0057.html